Кабель АПвКсП 300 мм
Кабель АПвКсП 300 мм²: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвКсП 300 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, с экраном в виде медной оплетки и наружным покровом из полиэтилена. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Цифра 300 обозначает номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах. Кабель относится к современному классу кабельной продукции с полимерной изоляцией, вытесняющей традиционные бумажно-масляные аналоги благодаря улучшенным эксплуатационным и монтажным характеристикам.
Расшифровка маркировки АПвКсП
- А – материал жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – тип изоляции: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
- К – наличие экрана: экран из медных проволок (концентрических проводников).
- с – тип внешнего экрана: свинцовая оболочка. В современных интерпретациях и согласно актуальным ТУ, буква «с» часто указывает на наличие экрана в виде медной оплетки поверх изоляции каждой жилы, а для обозначения свинцовой оболочки используется «с» в конце марки (АПвКсП). В данном случае «с» в середине марки – экран по жиле.
- П – материал внешней оболочки: полиэтилен.
- 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 300 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для одножильных кабелей – круглой), что позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жила может быть как однопроволочной (при сечении до 300 мм² включительно по ГОСТ), так и многопроволочной, что улучшает гибкость.
- 2. Экранирующая лента (полупроводящая). Накладывается поверх жилы для выравнивания электрического поля и предотвращения микроскопических разрядов между жилой и изоляцией.
- 3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – не менее 3,7 мм). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенную термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C) и стойкость к тепловым деформациям по сравнению с термопластичным ПЭ.
- 4. Экран по изоляции (полупроводящей). Также выполнен в виде ленты. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрическое концентрическое электрическое поле вокруг жилы, ограничивая его строго слоем изоляции.
- 5. Поясной экран (концентрические проводники). Представляет собой медные проволоки (или ленты), наложенные поверх экрана по изоляции. Образует нулевую точку для электрического поля, обеспечивает симметрию емкостной цепи, а также служит для пропускания токов короткого замыкания и утечки.
- 6. Заполнитель. Пространство между изолированными жилами заполняется эластичным материалом (например, ПЭ или ПВХ-пластикат) для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- 7. Разделительный слой. Чаще всего изготавливается из полиэтилентерефталатной (лавсановой) или поливинилхлоридной ленты, наложенной поверх скрученных жил.
- 8. Оболочка. Выполняется из полиэтилена (обычно полиэтилена среднего давления, ПЭСП). Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги и агрессивных сред. Имеет характерный черный цвет.
- Магистральные линии распределительных сетей 6-20 кВ.
- Вводы на подстанции и распределительные пункты.
- Питание мощных промышленных потребителей (заводы, фабрики, горно-обогатительные комбинаты).
- Кабельные линии в крупных городах (городские распределительные сети).
- Резервирующие и соединительные линии между энергоузлами.
- Высокая пропускная способность: Допустимый длительный ток нагрузки для кабеля 3х300 мм², проложенного в земле, составляет около 450-480 А (в зависимости от условий), что выше, чем у кабелей с бумажной изоляцией того же сечения благодаря более высокой допустимой температуре жилы (+90°C против +70°C).
- Высокая стойкость к тепловым перегрузкам и КЗ: Изоляция из сшитого полиэтилена не течет и не деформируется при высоких температурах.
- Отличные диэлектрические свойства: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к частичным разрядам.
- Влагостойкость: Отсутствие гигроскопичных материалов в конструкции делает кабель нечувствительным к влажности окружающей среды при отсутствии повреждений оболочки.
- Удобство монтажа и меньший вес: По сравнению со свинцовыми кабелями (АСБ, ААБл) кабель АПвКсП значительно легче и гибче, что упрощает транспортировку и прокладку. Допускает большие длины поставки в одной бухте.
- Простота оконцевания и соединения: Для монтажа муфт не требуется специальная разделка бумажно-масляной изоляции.
- Чувствительность оболочки к ультрафиолету: При открытой прокладке на солнце требуется защита.
- Отсутствие брони: В базовой версии требует дополнительных мер защиты при прокладке в земле.
- Относительно высокая стоимость: Выше, чем у кабелей с бумажной изоляцией, но часто экономически оправдана за счет более высоких эксплуатационных характеристик и снижения потерь.
- Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и герметичность соединений, так как попадание влаги под изоляцию муфты недопустимо.
- Определение максимального рабочего тока линии.
- Проверку по допустимому току нагрузки (с учетом условий прокладки и коррекции на температуру).
- Проверку по потере напряжения (для длинных линий).
- Проверку по термической стойкости к токам короткого замыкания.
- Экономическую целесообразность (сравнение капитальных затрат и потерь электроэнергии).
Таким образом, полная расшифровка: Кабель с Алюминиевой жилой, с изоляцией из сшитого (вулканизированного) Полиэтилена, с Концентрическим экраном (медные проволоки) и экраном по жиле (с), в Полиэтиленовой оболочке.
Конструкция кабеля АПвКсП 300 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические характеристики
Характеристики приведены для кабеля на номинальное напряжение 10 кВ.
| Параметр | Значение для 1х300 | Значение для 3х300 | Примечание |
|---|---|---|---|
| Номинальное сечение жилы, мм² | 300 | По ГОСТ 22483 | |
| Количество и форма жил | 1, круглая | 3, секторная/сегментная | Секторная форма для компактности |
| Номинальное напряжение, кВ | 6/10(12), 8,7/15(17,5), 12/20(24) | U0/U (Um) | |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | 90 | Длительный режим | |
| Допустимая температура при КЗ, °C | 250 | Продолжительность до 5 сек | |
| Минимальная температура монтажа, °C | -20 | Без предварительного прогрева | |
| Допустимый радиус изгиба при монтаже | 15 x D кабеля | 10 x D кабеля | D – наружный диаметр кабеля |
| Сопротивление изоляции, МОм·км | Не менее 1000 | При температуре +20°C | |
| Строительная длина, м | Не менее 250 | Не менее 250 | По согласованию может быть короче |
| Срок службы, лет | Не менее 30 | При соблюдении условий эксплуатации | |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель АПвКсП 300 мм² предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также в помещениях и на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения (УФ-излучение может вызывать старение полиэтиленовой оболочки). Благодаря герметичной конструкции и влагостойкости изоляции из сшитого полиэтилена, кабель может эксплуатироваться в условиях высокой влажности, в том числе в грунтах с высокой коррозионной активностью (при наличии дополнительной защиты, например, брони).
Основные объекты применения:
Важное ограничение: Кабель АПвКсП не имеет бронепокрова, поэтому при прокладке в земле (траншеях) с риском механических повреждений (камни, строительный мусор, раскопки) требуется его защита путем укладки в асбоцементные или ПНД трубы, либо использования защитных плит. Для прокладки в грунтах с повышенной вероятностью повреждений грызунами или с высокими растягивающими усилиями следует применять бронированные модификации – АПвКсПб (с броней из стальных лент) или АПвКсПп (с броней из оцинкованных стальных проволок).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвКсП 300 мм²:
Недостатки:
Токи нагрузки и условия прокладки
Допустимые длительные токи нагрузки для кабеля АПвКсП 300 мм² регламентируются ПУЭ 7-го издания и зависят от множества факторов: способа прокладки (земля, воздух, канал), температуры окружающей среды, количества работающих рядом кабелей, удельного теплового сопротивления грунта.
| Способ прокладки | Количество кабелей, лежащих рядом | Допустимый ток, А | Условия |
|---|---|---|---|
| В земле (траншее) | 1 | 480 | Глубина 0.7 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт |
| В земле (траншее) | 2 | 430 | С учетом взаимного нагрева |
| В воздухе (на лотке) | 1 | 520 | Температура воздуха +25°C |
| В воздухе (на лотке) | 2 | 470 | С учетом взаимного нагрева |
| В кабельном канале (блоке) | 1 | 410 | Плохо вентилируемое пространство |
Важно: Приведенные значения являются справочными. Для точного расчета токов нагрузки в конкретном проекте необходимо использовать методики, изложенные в ПУЭ, ГОСТ Р 52735 или специализированное программное обеспечение, учитывающее все реальные условия.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АПвКсП от АПвП?
Кабель АПвП не имеет экрана в виде медных проволок (концентрических проводников). Он имеет только экран по жиле в виде полупроводящего слоя. Кабель АПвКсП, помимо экрана по жиле, имеет поясной экран из медных проволок, что является обязательным для кабелей на напряжение 6 кВ и выше согласно современным стандартам. Наличие такого экрана критически важно для безопасности и нормальной работы сети.
Можно ли проложить кабель АПвКсП 300 мм² в земле без защиты?
Технически возможно, но не рекомендуется, особенно на участках с возможными механическими воздействиями (проезжая часть, места будущих раскопок, каменистый грунт). Отсутствие брони делает оболочку уязвимой. Согласно ПУЭ, при прокладке в земле кабели без брони должны быть защищены от механических повреждений (трубы, плиты).
Какой аналог с медной жилой у кабеля АПвКсП 300?
Прямым аналогом с медной жилой является кабель ПвКсП 300 мм² (ранее часто обозначался как ПвП). Буква «А» в маркировке заменяется на отсутствие буквы или «-», что подразумевает медь. Его электрические характеристики (токовая нагрузка) будут выше при том же сечении, но стоимость значительно выше.
Как правильно выбрать сечение 300 мм²? На что ориентироваться?
Выбор сечения 300 мм² является результатом электрического расчета, который включает:
Сечение 300 мм² обычно применяется для питания крупных районных трансформаторных подстанций 10/0.4 кВ, мощных двигателей или как магистральная линия с большой присоединенной нагрузкой.
Требуется ли для кабеля АПвКсП 300 мм² дополнительный заземляющий проводник?
Согласно ПУЭ, в кабелях на напряжение 6-35 кВ с экранами или металлическими оболочками сечением жил 25 мм² и более для алюминия, эти экраны и оболочки должны быть использованы в качестве заземляющих проводников. Таким образом, медные проволоки поясного экрана кабеля АПвКсП выполняют функцию заземляющего проводника. Их сопротивление заземления нормируется и должно быть обеспечено с обоих концов кабеля путем надежного соединения экранов с землей через концевые заделки и соединения с заземляющим устройством.
Заключение
Кабель АПвКсП 300 мм² является современным, надежным и эффективным решением для построения распределительных сетей среднего класса напряжения. Его ключевые преимущества – высокая пропускная способность, стойкость к перегрузкам, влагостойкость и относительная простота монтажа – делают его предпочтительным выбором для новых проектов и модернизации существующих линий. Применение алюминиевой жилы обеспечивает экономическую эффективность без существенного снижения эксплуатационных качеств по сравнению с медными аналогами. Корректный выбор, проектирование трассы прокладки с учетом необходимости механической защиты, а также качественный монтаж муфт и заземление экранов являются обязательными условиями для долговечной и безопасной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы, превышающего 30 лет.